Soms op een donkere nacht in de buurt van de polen, de lucht pulseert een diffuse gloed van groen, paars en rood. In tegenstelling tot de lange, glinsterende sluiers van typische poollichtvertoningen, deze pulserende aurora's zijn veel zwakker en komen minder vaak voor. Hoewel wetenschappers al lang weten dat aurora's worden geassocieerd met zonneactiviteit, het precieze mechanisme van pulserende aurora's was onbekend. Nutsvoorzieningen, nieuw onderzoek, gebruikmakend van gegevens van NASA's Time History of Events and Macroscale Interactions during Substorms - of THEMIS -missie en Japan's Exploration of Energization and Radiation in Geospace - afgekort tot ERG, of ook bekend als Arase-satelliet, heeft eindelijk de ontbrekende schakel gevangen die verantwoordelijk is voor deze aurora's. Het antwoord ligt in tjilpende golven die ritmisch de deeltjes pulseren die de aurora's creëren.

De magnetische bel van de aarde - de magnetosfeer - beschermt de planeet tegen hoogenergetische straling afkomstig van de zon en de interstellaire ruimte, maar tijdens bijzonder sterke zonne-evenementen, deeltjes kunnen erdoorheen glippen. Eenmaal binnen, de deeltjes en de energie die ze dragen worden opgeslagen aan de nachtzijde van de magnetosfeer, tot een evenement, bekend als een substorm, geeft de energie vrij. De elektronen worden vervolgens met hoge snelheid naar de bovenste atmosfeer van de aarde gestuurd, waar ze in botsing komen met de andere deeltjes en de karakteristieke gloed produceren.

Pulserende aurora's, echter, een iets andere oorzaak hebben. De magnetosfeer is de thuisbasis van een soort plasmagolf die bekend staat als fluitmoduskoor. Deze golven hebben karakteristieke stijgende tonen - die doen denken aan het geluid van tjilpende vogels - en zijn in staat om de elektronen efficiënt te verstoren. Wanneer deze golven hun intrede maken in de magnetosfeer, een deel van de elektronen die door de golf worden verstrooid, vallen in de atmosfeer van de aarde, de pulserende aurora's veroorzaken.

Hoewel wetenschappers lang hebben geloofd dat dit mechanisme verantwoordelijk is voor pulserende aurora's, ze hadden tot nu toe geen definitief bewijs. Dankzij de multipoint-waarnemingen van de ERG-satelliet en de grondcamera's van de THEMIS-missie konden wetenschappers de oorzaak en het gevolg lokaliseren, het evenement van begin tot eind zien. De resultaten zijn gepubliceerd in het tijdschrift Natuur .

Onderzoek gedaan met NASA's grondcamera en Japans ruimtevaartuig in het nabije-aardse laboratorium heeft toepassingen verder weg. Er zijn koorgolven waargenomen rond andere planeten in het zonnestelsel, inclusief Jupiter en Saturnus. Aannemelijk, de processen die rond de aarde worden waargenomen, kunnen helpen bij het verklaren van poollichtkenmerken op deze gasreuzen en op planeten rond andere sterren. De resultaten helpen wetenschappers ook beter te begrijpen hoe plasmagolven elektronen kunnen beïnvloeden - iets dat voorkomt in processen in het hele universum.